JP2013168092A - Electronic equipment, soft error resistance evaluation system and evaluation method - Google Patents

Electronic equipment, soft error resistance evaluation system and evaluation method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide electronic equipment, an evaluation system and an evaluation method for improving reliability in soft error resistance evaluation.SOLUTION: An electronic equipment 1 includes: an information control unit 2 having error detection means for detecting an error; a unit control part 3 having a reboot control part for, on the basis of the error information of the information control unit, transmitting the reboot start signal of the information control unit in which an error is generated; and a signal transmission part 4 for detecting the reboot start signal from the unit control part, and for transmitting a signal to the outside when detecting the reboot start signal. When an error is generated in the information control unit, the information control unit is rebooted in accordance with the reboot start signal, and the signal is transmitted to the outside by the signal transmission part.

Description

本発明は、電子装置、ソフトエラー耐性評価システム及び評価方法に関する。   The present invention relates to an electronic device, a soft error tolerance evaluation system, and an evaluation method.

半導体デバイスの微細化および高集積化に伴い、環境放射線ソフトエラーの問題が拡大している。環境放射線ソフトエラーとは、自然界に存在するアルファ線や中性子線といった放射線によって、ロジックやメモリが保持しているデータが反転してしまう現象である。ソフトエラーは一過性の不良であり、ハードウェアが永久的に故障するハードエラーとは区別される。従来のソフトエラーはメモリデバイスにおける1ビット反転が主な現象であったが、近年では一度に複数ビットが反転する現象やフリップフロップなどのロジック回路における保持データ反転といった現象が顕在化してきている。   With the miniaturization and high integration of semiconductor devices, the problem of environmental radiation soft errors is expanding. An environmental radiation soft error is a phenomenon in which data held in logic and memory is inverted by radiation such as alpha rays and neutron rays existing in nature. A soft error is a transient failure and is distinguished from a hard error in which the hardware fails permanently. Conventionally, a soft error is mainly caused by 1-bit inversion in a memory device, but in recent years, a phenomenon in which a plurality of bits are inverted at once or a held data inversion in a logic circuit such as a flip-flop has become apparent.

また、ミッションクリティカルなシステムで稼動する電子装置においても上記の環境放射線ソフトエラーに起因する間欠的なシステム障害の増加が懸念されており、電子装置のソフトエラー耐性、すなわちソフトエラー率(SER:Soft Error Rate)はシステムの信頼性を示す重要な指標になりつつある。   In addition, there is a concern about an increase in intermittent system failures caused by the above-mentioned environmental radiation soft error in an electronic device operating in a mission critical system, and the soft error resistance of the electronic device, that is, the soft error rate (SER: Soft). Error Rate is becoming an important indicator of system reliability.

ソフトエラー率を評価する方法には主にフィールド試験と、加速器による加速試験の二つが挙げられる。フィールド試験とは、一般的な設置環境で複数個および複数種類の評価対象を長時間稼動させて、実際のソフトエラー発生率を評価する方法である。一方、加速器による加速試験とは、粒子加速器を利用し、人工的に生成した多量の放射線を評価対象に強制照射することでソフトエラー率を短時間で評価する方法である。   There are two main methods for evaluating the soft error rate: field testing and acceleration testing with an accelerator. The field test is a method of evaluating an actual soft error occurrence rate by operating a plurality of and a plurality of types of evaluation objects for a long time in a general installation environment. On the other hand, the acceleration test using an accelerator is a method for evaluating a soft error rate in a short time by forcibly irradiating an evaluation target with a large amount of artificially generated radiation using a particle accelerator.

上記ソフトエラー耐性評価に関する文献として、特開2004−125633号公報(
特許文献1)がある。この公報には、「半導体デバイスの実使用環境に設置し動作させることによってソフトエラー率を求める第一の工程と、異なるエネルギーを有する中性子ビームを各々前記半導体デバイスに照射することによって各々のエネルギーに対応する前記半導体デバイスのソフトエラーの断面積を求める第二の工程と、前記半導体デバイスの構造並びに動作情報と前記実使用環境における宇宙線中性子のスペクトルから前記半導体デバイスのソフトエラー率を計算する工程と前記異なるエネルギーを有する中性子ビームのスペクトルとから前記半導体デバイスのソフトエラーの断面積を計算する工程からなる第三の工程と、前記第一の工程により求められた前記半導体デバイスのソフトエラー率と前記第三の工程により計算された前記半導体デバイスのソフトエラー率とを比較する第四の工程と、前記第二の工程により求められた前記半導体デバイスのソフトエラーの断面積と前記第三の工程により計算された前記半導体デバイスのソフトエラーの断面積とを比較する第五の工程と、前記第四の工程と前記第五の工程により第三の工程における計算方法及び結果の精度を確認する第六の工程と、前記第六の工程により精度を確認された第三の工程における計算方法により任意の半導体デバイスの構造並びに動作情報と任意の使用環境における宇宙線中性子のスペクトルから前記任意の半導体デバイスの前記任意の使用環境における宇宙線中性子起因のソフトエラー率を計算する第七の工程からなることを特徴とする半導体デバイスの宇宙線中性子起因のソフトエラー耐性評価方法。」と記載されている。
As literature regarding the soft error tolerance evaluation, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-125633
There exists patent document 1). In this publication, “a first step of obtaining a soft error rate by installing and operating in an actual use environment of a semiconductor device, and irradiating each of the semiconductor devices with a neutron beam having a different energy, respectively. A second step of obtaining a corresponding cross-sectional area of the soft error of the semiconductor device, and a step of calculating a soft error rate of the semiconductor device from the structure and operation information of the semiconductor device and a spectrum of cosmic ray neutrons in the actual use environment A third step comprising calculating a cross-sectional area of the soft error of the semiconductor device from the spectrum of the neutron beam having different energy and the soft error rate of the semiconductor device obtained by the first step; The semiconductor device calculated by the third step A fourth step of comparing a soft error rate, a cross-sectional area of the soft error of the semiconductor device obtained by the second step, and a cross-sectional area of the soft error of the semiconductor device calculated by the third step The fifth step of comparing the calculation method, the sixth step of confirming the accuracy of the calculation method and the result in the third step by the fourth step and the fifth step, and the accuracy by the sixth step The software derived from the cosmic ray neutron in the arbitrary use environment of the arbitrary semiconductor device from the structure and operation information of the arbitrary semiconductor device and the spectrum of the cosmic ray neutron in the arbitrary use environment by the calculation method in the confirmed third step A method for evaluating resistance to soft errors caused by cosmic ray neutrons in a semiconductor device, comprising a seventh step of calculating an error rate. " It has been.

また、近年ではエラーに対する高信頼性装置に関する文献として、特開平8−287030号公報(特許文献2)がある。この公報には、「多重系計算機システムにおいて、システムダウンが発生したとき、停止したCPUを自動的に再起動し、システムの稼働率を上げ、信頼性を向上させる。」と記載されている。   In recent years, there is JP-A-8-287030 (Patent Document 2) as a document relating to a highly reliable apparatus for error. This publication states that “in a multi-computer system, when a system down occurs, the stopped CPU is automatically restarted to increase the operating rate of the system and improve the reliability”.

特開2004−125633号公報JP 2004-125633 A 特開平8−287030号公報JP-A-8-287030

ここで、フィールド試験によれば自然界に存在する環境放射線を利用するため、評価対象が持っている真のソフトエラー率を求めることができる。しかし、信頼度に足りるデータ数(エラー数)を収集するためには大量の評価サンプルと、年単位の試験時間が必要となる。一方、加速試験では、照射する環境放射線の特性(エネルギー分布など)を完全には再現できないため、真のソフトエラー率は得られないが、数時間でおおよそのソフトエラー率を推定することができる。   Here, according to the field test, since the environmental radiation existing in the natural world is used, the true soft error rate possessed by the evaluation object can be obtained. However, in order to collect the number of data with sufficient reliability (number of errors), a large number of evaluation samples and annual test time are required. On the other hand, in the accelerated test, the characteristics of the environmental radiation to be irradiated (energy distribution, etc.) cannot be completely reproduced, so a true soft error rate cannot be obtained, but an approximate soft error rate can be estimated in a few hours. .

現在でもサンプルを多量に用意できるメモリ系のデバイスでは長期に亘るフィールド試験が行われているが、あらゆる製品でフィールド試験をするのは困難であり、ソフトエラー耐性評価としては加速器による加速試験が一般的である。   Even today, memory-based devices that can provide a large number of samples have been subjected to long-term field tests, but it is difficult to perform field tests on all products, and acceleration tests using an accelerator are generally used for soft error resistance evaluations. Is.

評価対象が、電子装置であるとき、従来のソフトエラー耐性評価では、中性子ビーム105aを照射し続け、システムエラーが発生した場合、手動で中性子ビーム105aを停止し、装置を再起動する方法で計測していた。   When the evaluation target is an electronic device, in the conventional soft error resistance evaluation, measurement is performed by continuously irradiating the neutron beam 105a, and when the system error occurs, manually stop the neutron beam 105a and restart the device. Was.

また、装置レベルでのソフトエラー耐性評価が要求される一方で、特にミッションクリティカルな高信頼性装置では、冗長化構成を採用した装置が増えている。また、FPGAなどのプログラミングデバイスにおいても、中性子ソフトエラー起因の障害を少なくするため、実装する論理部を冗長化構成にする例が増えてきている。   In addition, while soft error tolerance evaluation is required at the device level, particularly in mission-critical high-reliability devices, an increasing number of devices adopt a redundant configuration. Also, in programming devices such as FPGAs, in order to reduce failures caused by neutron soft errors, an example in which a logic unit to be mounted has a redundant configuration is increasing.

冗長化構成の一例としては2重系ホットスタンバイ構成が挙げられる。2重系ホットスタンバイ構成は、装置を2重化し、実行系と待機系として両装置が互いに同期制御を行いながら同一の動作を行う。通常は実行系で稼動しているが、実行系に異常が検出されると直ちに待機系の装置へ系切り替えを行い、エラーが検出された側の装置は再起動などで正常復帰させて再び待機系として稼動させることで、システムとしての正常動作を維持し、装置の信頼性を高めている。   An example of a redundant configuration is a dual hot standby configuration. In the dual hot standby configuration, the devices are duplicated, and both devices perform the same operation while performing synchronous control with each other as an active system and a standby system. Normally, it is operating in the running system, but when an abnormality is detected in the running system, it immediately switches to the standby system, and the system on which the error is detected returns to normal by restarting etc. and waits again. By operating as a system, the normal operation of the system is maintained and the reliability of the device is improved.

また、FPGAなどのプログラマブルデバイスにおける冗長化構成の一例としては、論理部をTMR(三重化多数決)化し、さらに部分再構成技術を組み合わせた高信頼化手法が挙げられる。本構成によれば、3重化している論理部のひとつがエラーになった場合も、多数決出力によって誤った出力はマスクされ、また、エラーとなった論理部についても部分再構成によって正常回路をプログラミングし直すことで高い信頼性を実現できる。   Further, as an example of a redundant configuration in a programmable device such as an FPGA, there is a high reliability method in which the logic unit is TMR (triple majority) and further combined with a partial reconfiguration technique. According to this configuration, even if one of the three logic parts becomes an error, the erroneous output is masked by the majority output, and the normal circuit is also reconfigured for the error logic part by partial reconfiguration. High reliability can be achieved by reprogramming.

しかし、上記のような冗長化構成で、かつ、動作中に再起動や再構成が行われる装置については、従来の加速試験による評価方法では正しくソフトエラー率を測定できない問題がある。
ソフトエラーの加速試験では、中性子ビームの強制照射によってソフトエラーが発生するまでの時間を短縮しているが、再起動や再コンフィギュレーションなどの復帰処理はハードウェアに依存する一定の時間が必要なため、上記ホットスタンバイ構成では、系切り替えし、待機系となったユニットの正常復帰が完了する前に、実行系でエラーが発生してしまう場合や、再起動処理中のユニットが再度エラーになるなどの多重エラー現象が発生する可能性が高くなってしまい、ソフトエラー率を正しく評価できない。
However, there is a problem that the soft error rate cannot be correctly measured by the evaluation method based on the conventional acceleration test with respect to the apparatus having the redundant configuration as described above and restarted or reconfigured during operation.
In the soft error acceleration test, the time until a soft error occurs due to forced irradiation of the neutron beam is shortened, but recovery processing such as restart and reconfiguration requires a certain amount of time depending on the hardware. Therefore, in the above hot standby configuration, if an error occurs in the running system before the normal switching of the unit that has been switched over and becomes the standby system is complete, or the unit that is being restarted becomes an error again As a result, the possibility of multiple error occurrences such as the above becomes higher, and the soft error rate cannot be evaluated correctly.

また、従来の電子装置単体の評価方法では、システムエラーの度に手動で中性子ビームを停止し、装置の正常復帰を行っていたが、冗長化構成装置では内部の再起動や再コンフィギュレーションがいつ実行されたかが分からないため、正常復帰に合わせてビームを停止することができないという問題があった。   In the conventional evaluation method for a single electronic device, the neutron beam was manually stopped every time a system error occurred, and the device was returned to normal operation. Since it was not known whether it was executed, there was a problem that the beam could not be stopped in time for normal return.

そこで本発明は、ソフトエラー耐性評価における信頼性を向上することができる電子装置、評価システム及び評価方法を提供することを目的とするものである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an electronic device, an evaluation system, and an evaluation method that can improve the reliability in the soft error tolerance evaluation.

上記課題を解決するために、特許請求の範囲に記載の構成をとるものである。その一例として、例えば、電子装置であって、エラーを検出するエラー検出手段を備えた情報制御ユニットと、前記情報制御ユニットのエラー情報を基に、エラーが生じた情報制御ユニットのリブート開始信号を送信するリブート制御部を有するユニット制御部と、前記ユニット制御部からのリブート開始信号を検知し、リブート開始信号を検知した際に外部に信号を送信する信号送信部と、を有し、前記情報制御ユニットにエラーが生じた際は、前記リブート開始信号により該情報制御ユニットがリブートされるとともに、前記信号送信部によって外部に信号が送信されることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the configuration described in the scope of claims is taken. As an example, for example, an information control unit that is an electronic device and includes an error detection unit that detects an error, and a reboot start signal of an information control unit in which an error has occurred is based on error information of the information control unit. A unit control unit having a reboot control unit for transmitting, a signal transmission unit for detecting a reboot start signal from the unit control unit and transmitting a signal to the outside when the reboot start signal is detected, and the information When an error occurs in the control unit, the information control unit is rebooted by the reboot start signal, and a signal is transmitted to the outside by the signal transmission unit.

本発明によれば電子装置のソフトエラー耐性評価の信頼性を向上することができる。   According to the present invention, it is possible to improve the reliability of the soft error resistance evaluation of an electronic device.

本発明の実施の形態1である、2重系ホットスタンバイ構成装置を評価する場合のソフトエラー耐性評価システムの構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the soft error tolerance evaluation system in the case of evaluating the double type | system | group hot standby component apparatus which is Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における情報制御ユニットの構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the information control unit in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における冗長ユニット制御部の構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the redundant unit control part in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるビーム停止信号生成部の構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the beam stop signal generation part in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるソフトエラー耐性評価方法の流れの例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the example of the flow of the soft error tolerance evaluation method in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態3におけるビーム停止信号生成部の構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the beam stop signal generation part in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態2であるTMR回路構成のFPGAを評価対象としたソフトエラー耐性評価システムの構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the soft error tolerance evaluation system which evaluated FPGA of the TMR circuit structure which is Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2におけるビーム停止信号生成部の構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the beam stop signal generation part in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2におけるソフトエラー耐性評価方法の流れの例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the example of the flow of the soft error tolerance evaluation method in Embodiment 2 of this invention. 電子装置を評価するときの、従来のソフトエラー耐性評価システム(ソフトエラー加速試験)の構成例を示す。The structural example of the conventional soft error tolerance evaluation system (soft error acceleration test) when evaluating an electronic device is shown. 電子装置を評価するときの、従来のソフトエラー耐性評価方法(ソフトエラー加速試験)の流れの例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the example of the flow of the conventional soft error tolerance evaluation method (soft error acceleration test) when evaluating an electronic device.

まずはじめに、加速器を用いたソフトエラー耐性評価システムについて図10、図11を用いて説明する。
一般的なソフトエラー加速試験での評価対象は主にSRAMやDRAMなどのメモリ系のデバイスが多く、その評価方法は、中性子を照射し続け、照射した中性子線量(フルエンス)とビット反転数(エラー数)からソフトエラー率を求める方法であり、近年はデバイス単体の評価だけではなく、システムとして組み上げられた電子装置全体のソフトエラー耐性評価が行われている。
First, a soft error tolerance evaluation system using an accelerator will be described with reference to FIGS.
The evaluation targets in general soft error acceleration tests are mainly memory devices such as SRAM and DRAM. The evaluation method is to continue irradiating neutrons, irradiating neutron dose (fluence) and bit inversion number (error In recent years, not only evaluation of a single device but also evaluation of soft error resistance of an entire electronic device assembled as a system has been performed.

図10に、評価対象が情報制御装置などの電子装置であるときの、従来のソフトエラー耐性評価システム(ソフトエラー加速試験)の構成例を示す。また、照射する環境放射線は中性子線とした場合の例を示す。   FIG. 10 shows a configuration example of a conventional soft error tolerance evaluation system (soft error acceleration test) when the evaluation target is an electronic device such as an information control device. Moreover, the example in case the environmental radiation to irradiate is a neutron beam is shown.

本評価システムでは、電子装置200に、照射系101で生成された中性子ビーム105aを強制的に照射し、電子装置200で発生するシステムエラーを観測(エラー種類および発生数を計測)することで、電子装置200における中性子ソフトエラー率を評価する。   In this evaluation system, the electronic device 200 is forcibly irradiated with the neutron beam 105a generated by the irradiation system 101, and the system error generated in the electronic device 200 is observed (the error type and the number of occurrences are measured). The neutron soft error rate in the electronic device 200 is evaluated.

また、電子装置200は診断部201を内蔵しており、ハードウェアの故障や一時的な動作異常を検出することができる。電子装置200は、制御端末201のGUI画面を介して操作することができる。制御端末201からは電子装置200のステータスやシステムエラーなどの情報を回収することができる。   Further, the electronic device 200 has a built-in diagnostic unit 201, and can detect a hardware failure or a temporary operation abnormality. The electronic device 200 can be operated via the GUI screen of the control terminal 201. Information such as the status of the electronic device 200 and system errors can be collected from the control terminal 201.

図10における照射系101は、中性子線ビームを生成するシステムであり、加速器102と、ビーム停止機構103と、検出器104と、ターゲット105と、図示しないコリメータで、構成される。   An irradiation system 101 in FIG. 10 is a system that generates a neutron beam, and includes an accelerator 102, a beam stop mechanism 103, a detector 104, a target 105, and a collimator (not shown).

照射系101における加速器102は、図示していないが外部の発生源から入力された陽子を加速し、陽子ビーム102aを生成する。加速された陽子ビーム102aはターゲット105へ照射する。タングステンや鉛、リチウムなどで形成されたターゲット105に陽子が衝突すると、原子核のスパレーション(破砕)反応によって中性子ビーム105aが生成される。   Although not shown, the accelerator 102 in the irradiation system 101 accelerates protons input from an external generation source, and generates a proton beam 102a. The accelerated proton beam 102a irradiates the target 105. When a proton collides with a target 105 formed of tungsten, lead, lithium, or the like, a neutron beam 105a is generated by a nuclear spalation reaction.

中性子ビーム105aは、評価対象である電子装置200に照射される。図示していないがコリメータと呼ばれる遮蔽物によって中性子線の照射形状を成形することで、部分的な照射も可能である。   The neutron beam 105a is applied to the electronic device 200 to be evaluated. Although not shown, partial irradiation is possible by shaping the irradiation shape of the neutron beam with a shield called a collimator.

また、陽子ビームライン上に配置されたビーム停止機構103は中性子ビームの出力を停止させるための機構である。本図では、制御端末107からのビーム停止信号107aに従って、陽子ビーム102aを遮断することで中性子ビーム105aの出力を停止する。   The beam stop mechanism 103 arranged on the proton beam line is a mechanism for stopping the output of the neutron beam. In this figure, according to the beam stop signal 107a from the control terminal 107, the output of the neutron beam 105a is stopped by blocking the proton beam 102a.

本例では、ビーム停止信号107aのレベルがハイ(H)レベルの時に、陽子ビーム102aが遮断され、中性子ビーム105aの出力が停止されるものとする。また、ビーム停止機構103のさらに下流に配置された検出器104によって、中性子ビーム105aの照射フラックス量(フルエンス)を測定する。本図の検出器102は、ターゲット105に照射した陽子数を計測することで、ターゲット105と陽子の核反応後に出力される中性子ビーム105aのフルエンスを推定する。   In this example, when the level of the beam stop signal 107a is high (H), the proton beam 102a is interrupted and the output of the neutron beam 105a is stopped. Moreover, the irradiation flux amount (fluence) of the neutron beam 105a is measured by the detector 104 arranged further downstream of the beam stop mechanism 103. The detector 102 in this figure estimates the fluence of the neutron beam 105a output after the nuclear reaction between the target 105 and the proton by measuring the number of protons irradiated to the target 105.

図11に、評価対象が電子装置であるときの、従来のソフトエラー耐性評価の流れの例を示す。
フロー上に図示していないが、まず、照射系101からの中性子ビーム105aは停止した状態で、評価対象である電子装置を起動させる(S300)。
FIG. 11 shows an example of a conventional soft error tolerance evaluation flow when the evaluation target is an electronic device.
Although not shown in the flow, first, the electronic device to be evaluated is activated with the neutron beam 105a from the irradiation system 101 stopped (S300).

次に、装置の初期設定を行い、動作を開始させる(S301)。
ここで、動作というのは、実使用時と同じ負荷をかける動作が望ましいが、出荷検証用のテストプログラムや、一般的なベンチマークプログラムを実行した状態でも構わない。電子装置200が正常に稼働したら、次に、制御端末107からビーム停止信号107aを解除し、中性子ビーム105aの照射を開始する(S302)。
Next, the apparatus is initialized and the operation is started (S301).
Here, the operation is preferably an operation that applies the same load as in actual use, but it may be a state in which a test program for shipping verification or a general benchmark program is executed. If the electronic apparatus 200 operates normally, the beam stop signal 107a is canceled from the control terminal 107, and irradiation with the neutron beam 105a is started (S302).

中性子ビーム105aの照射を開始したら、電子装置でシステムエラーなどの障害が発生するまで制御端末201から監視を続ける(S303)。
ここで、電子装置200にシステムエラーが発生した場合、中性子ビーム105aをすぐに停止する(S304)。
When irradiation with the neutron beam 105a is started, monitoring is continued from the control terminal 201 until a failure such as a system error occurs in the electronic device (S303).
Here, when a system error occurs in the electronic apparatus 200, the neutron beam 105a is immediately stopped (S304).

次に、電子装置200からはその時のシステムのステータスを含め、エラーに関連する情報を全て回収する(S305)。
エラー情報を回収したら、次に電子装置200をリブートする(S306)。
Next, all the information related to the error including the status of the system at that time is collected from the electronic device 200 (S305).
After collecting the error information, the electronic device 200 is rebooted (S306).

なお、本発明におけるリブートとは、再起動や再構成等を含み、エラーを回復し正常復帰する動作をさすものであり、以下の実施例でも同様の意味をもつものである。   The reboot in the present invention includes restarting, reconfiguration, and the like, and refers to an operation of recovering an error and returning to normal, and has the same meaning in the following embodiments.

次に、再計測を判断し、再計測するのであれば、S301へ戻って計測を継続する。一般的にはこのルーチンを数回〜数十回繰り返し、エラー情報を取得する。再計測をしない場合は、そのまま本加速試験を終了とする(S307)。   Next, remeasurement is determined, and if remeasurement is performed, the process returns to S301 and measurement is continued. In general, this routine is repeated several times to several tens of times to obtain error information. When the re-measurement is not performed, the acceleration test is terminated as it is (S307).

以下、本発明の実施例1について図1〜5を用いて説明する。なお、実施例を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, Example 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.

本発明の実施例1においては、評価対象とする冗長化構成の電子装置の例として、2重系ホットスタンバイ構成の装置を対象とし、この装置のソフトエラー耐性評価の信頼性を向上することを可能とするソフトエラー耐性評価における電子装置、評価システム及び評価方法の例について説明する。   In the first embodiment of the present invention, as an example of a redundant configuration electronic device to be evaluated, a device having a dual hot standby configuration is targeted, and the reliability of the soft error resistance evaluation of this device is improved. An example of an electronic device, an evaluation system, and an evaluation method in soft error tolerance evaluation that can be performed will be described.

図1は、本発明の実施例1にかかる2重系ホットスタンバイ構成装置を評価対象としたソフトエラー耐性評価システムの構成例を示した図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a soft error tolerance evaluation system in which a dual hot standby configuration apparatus according to a first embodiment of the present invention is an evaluation target.

本ソフトエラー耐性評価システムは、評価対象である電子装置1と、中性子ビームを生成して評価対象に照射する照射系101で構成され、さらに、電子装置1から出力されるビーム停止信号4aを照射系101のビーム停止機構103に入力することで、電子装置1の動作に同期して中性子ビーム105aを制御できる点を特徴としている。   This soft error tolerance evaluation system includes an electronic device 1 that is an evaluation target and an irradiation system 101 that generates a neutron beam and irradiates the evaluation target, and further irradiates a beam stop signal 4a output from the electronic device 1. It is characterized in that the neutron beam 105a can be controlled in synchronization with the operation of the electronic apparatus 1 by inputting to the beam stop mechanism 103 of the system 101.

本システムによるソフトエラー評価方法の概要としては、稼動中の電子装置1に中性子ビーム105aを照射し、システムエラーの発生を制御端末6によって観測し、最終的に計数されたエラー回数と、照射系101の検出器104で計測した中性子線量(フルエンス)を基に電子装置1のソフトエラー率を推定することができる。   The outline of the soft error evaluation method by this system is as follows. The electronic device 1 in operation is irradiated with the neutron beam 105a, the occurrence of the system error is observed by the control terminal 6, the number of errors finally counted, and the irradiation system The soft error rate of the electronic apparatus 1 can be estimated based on the neutron dose (fluence) measured by the detector 104 of 101.

照射系101の構成は、前述した図10の構成と同じであるためここでは説明を省略する。なお、ビーム停止機構103については、ビーム停止信号4a以外に、制御端末106からのビーム停止信号106aによっても中性子ビーム105aを停止することができる。   Since the configuration of the irradiation system 101 is the same as the configuration of FIG. 10 described above, description thereof is omitted here. Regarding the beam stop mechanism 103, the neutron beam 105a can be stopped not only by the beam stop signal 4a but also by a beam stop signal 106a from the control terminal 106.

2重系ホットスタンバイ構成の電子装置1は、同一の2台の情報制御ユニット2〜2'
と、冗長ユニット制御部3、ビーム停止信号生成部4によって構成される。初期状態として、ここでは情報制御ユニット2を実行系ユニット、もう一方のユニット2'を待機系ユニットとして動作させているものとする。ホットスタンバイ方式のため、両ユニットは互いに同期制御を行いながら同一の動作を行っているものとする。
The electronic device 1 having a dual hot standby configuration includes two identical information control units 2-2 ′.
And a redundant unit controller 3 and a beam stop signal generator 4. As an initial state, it is assumed here that the information control unit 2 is operated as an execution system unit and the other unit 2 ′ is operated as a standby system unit. Because of the hot standby method, it is assumed that both units perform the same operation while performing synchronization control.

ここで、情報制御ユニットとは、ルータやサーバのような情報処理機能や、列車やエレベータの監視制御機能を持ったハードウェアシステムを指す。情報制御ユニットの一例として、図2にルータ機能を持ったユニットの構成を示す。ルータ機能とは、二つ以上のネットワークを相互接続し、ネットワーク間で情報パケットのやりとりをする機能である。   Here, the information control unit refers to a hardware system having an information processing function such as a router and a server and a monitoring control function of a train and an elevator. As an example of the information control unit, FIG. 2 shows a configuration of a unit having a router function. The router function is a function for interconnecting two or more networks and exchanging information packets between the networks.

本ユニットは、主にネットワークプロセッサ21とパケット送受信部22、メモリ23、汎用プロセッサ24で構成される。図示していないがあるネットワークから入力された情報パケット22aは、パケット送受信部22で受信した後、ネットワークプロセッサ21でパケットに付加されたヘッダ情報を解析し、ネットワークの経路情報が格納されたメモリ23を参照しながら再度ヘッダ情報を付加して、パケット送受信部22より次のネットワークへ送出する。   This unit mainly includes a network processor 21, a packet transmission / reception unit 22, a memory 23, and a general-purpose processor 24. An information packet 22a input from a network (not shown) is received by the packet transmitting / receiving unit 22, and then the header information added to the packet is analyzed by the network processor 21, and the memory 23 in which the network path information is stored. The header information is added again with reference to FIG.

汎用プロセッサ24は、ルータ間やネットワークの接続確認や自身の動作状態の診断・監視などを行う。ユニット内部で検出されたエラー情報や、自身のユニットがどちらの系で稼動しているかを示す系情報などは、汎用プロセッサ内部のステータスレジスタ25に格納されるものとする。   The general-purpose processor 24 performs connection confirmation between routers and networks, diagnosis / monitoring of its own operating state, and the like. It is assumed that error information detected inside the unit, system information indicating in which system the unit is operating, and the like are stored in the status register 25 in the general-purpose processor.

情報制御ユニット内部のエラー情報には、例えばパケット輻輳によるタイムアウトエラーや、経路情報メモリデータの異常(パリティエラー)、プロセッサのスタックによる制御不能状態などのエラー情報が含まれる。これらのエラーのうち、ハードウェア故障起因のエラー以外は再起動または装置電源の再投入によって正常復帰することができる。   The error information in the information control unit includes error information such as a time-out error due to packet congestion, path information memory data abnormality (parity error), an uncontrollable state due to the processor stack, and the like. Of these errors, errors other than those caused by hardware failure can be restored to normal by restarting or re-applying the apparatus power.

冗長ユニット制御部3は、情報制御ユニット2〜2'のエラー情報を常時監視し、エラー発生時はユニットの系切替制御とエラーユニットの再起動制御を行う。図3に冗長ユニット制御部3の構成例を示す。冗長ユニット制御部3はエラー監視部31と、ユニット切替部32、再起動制御部33で構成される。   The redundant unit control unit 3 constantly monitors error information of the information control units 2 to 2 ′, and performs system switching control of the unit and restart control of the error unit when an error occurs. FIG. 3 shows a configuration example of the redundant unit control unit 3. The redundant unit control unit 3 includes an error monitoring unit 31, a unit switching unit 32, and a restart control unit 33.

エラー監視部31は、両ユニット内部のステータス情報を常時監視し、エラー情報2a、2a'を取得する。エラー情報を検出した場合、ユニットの切替信号31aをユニット切替部32に出力する。   The error monitoring unit 31 constantly monitors the status information inside both units, and acquires error information 2a and 2a ′. When error information is detected, a unit switching signal 31 a is output to the unit switching unit 32.

ユニット切替部32は、エラー監視部31からの切替信号31aを基に、ユニット2、2'のどちらが実行系かを示す選択信号2b、2b'を出力し、エラー状態のユニットの再起動を示す再起動信号32aを再起動制御部33に出力する。   Based on the switching signal 31a from the error monitoring unit 31, the unit switching unit 32 outputs selection signals 2b and 2b ′ indicating which of the units 2 and 2 ′ is the execution system, and indicates the restart of the unit in an error state. The restart signal 32 a is output to the restart control unit 33.

再起動制御部33は、再起動開始命令部34と、再起動完了監視部35、遅延部36で構成され、エラーユニットの再起動制御を行う。   The restart control unit 33 includes a restart start command unit 34, a restart completion monitoring unit 35, and a delay unit 36, and performs restart control of the error unit.

再起動開始命令部34は、ユニット切替部32から受信した再起動信号32aを基にエラー状態のユニットへ再起動開始信号2cまたは2c'を出力する。この時、再起動開始タイミングを調整するための遅延部36を介して出力される。さらに、再起動開始命令部34は、再起動が開始されたことを示す再起動開始信号3aを再起動完了監視部35とビーム停止信号生成部4へ出力する。   The restart start command unit 34 outputs the restart start signal 2c or 2c ′ to the unit in an error state based on the restart signal 32a received from the unit switching unit 32. At this time, the signal is output via the delay unit 36 for adjusting the restart start timing. Furthermore, the restart start command unit 34 outputs a restart start signal 3a indicating that restart has been started to the restart completion monitoring unit 35 and the beam stop signal generating unit 4.

再起動完了監視部35は、開始信号3aを受信すると両ユニット内部のステータスレジスタ情報の監視を開始し、再起動の完了を監視する。再起動完了が検出されたら、再起動完了信号3bをビーム停止信号生成部4へ出力する。   When the restart completion monitoring unit 35 receives the start signal 3a, the restart completion monitoring unit 35 starts monitoring the status register information in both units and monitors the completion of the restart. When the restart completion is detected, the restart completion signal 3 b is output to the beam stop signal generation unit 4.

また、再起動完了信号を受信し、両ユニットにエラーが無いことが確認できた場合、実行系と待機系のユニット間で同期動作を開始する。ここで、電子装置1全体の再起動以外に、情報制御ユニット2、2'が同時に再起動されることはないものとする。   When the restart completion signal is received and it is confirmed that there is no error in both units, a synchronous operation is started between the execution system unit and the standby system unit. Here, it is assumed that the information control units 2, 2 ′ are not restarted at the same time other than restarting the entire electronic device 1.

次に、装置内のビーム停止信号生成部4について説明する。ビーム停止信号生成部4は、エラーユニットの再起動開始タイミングと再起動終了タイミングを基に、再起動期間をパルス幅で表したパルス信号を生成し、その信号をビーム停止信号4aとして照射系101のビーム停止機構103に出力するものである。   Next, the beam stop signal generation unit 4 in the apparatus will be described. Based on the restart start timing and restart end timing of the error unit, the beam stop signal generation unit 4 generates a pulse signal that represents the restart period as a pulse width, and uses the signal as a beam stop signal 4a. Is output to the beam stop mechanism 103.

図4に、ビーム停止信号生成部4の構成の一例を示す(クロックの図示は省略する)。ここでは、再起動開始信号3aおよび再起動完了信号3bの立ち上がりがそのタイミングを示すものとする。パルス生成部41は、2つの立上り検出回路42とスタートストップ回路43で構成される。   FIG. 4 shows an example of the configuration of the beam stop signal generator 4 (the clock is not shown). Here, the rise of the restart start signal 3a and the restart completion signal 3b indicate the timing. The pulse generation unit 41 includes two rising detection circuits 42 and a start / stop circuit 43.

立上り検出回路42は、それぞれ入力される再起動開始信号3aと、再起動完了信号3bの立上りエッジを検出し、そのHiレベルを保持することができる。スタートストップ回路43は、スタート信号を受信してからストップ信号を受信するまでの間、Hiレベルのパルス信号を生成する。パルス生成までの動作例を図中のタイミングチャートに示す。これによりビーム停止信号生成部4では、再起動に要した時間をパルス幅で表したビーム停止信号4aとして出力する。   The rising edge detection circuit 42 can detect rising edges of the restart start signal 3a and the restart completion signal 3b that are respectively input, and can maintain the Hi level. The start / stop circuit 43 generates a high-level pulse signal from when the start signal is received until the stop signal is received. An operation example up to pulse generation is shown in a timing chart in the figure. As a result, the beam stop signal generation unit 4 outputs the time required for restart as a beam stop signal 4a expressed in pulse width.

また、照射系101のビーム停止機構103にはさまざまなタイプがあり、停止信号を受信してから完全にビームを停止するまでの時間(停止時間)が異なる。本実施例でのビーム停止機構103は、電磁石式のビームシャッターを想定しており、陽子ビームに強磁界をかけて陽子ビームをはじき飛ばすことで中性子ビームの出力を停止する。この場合、停止信号を受信してから数マイクロ秒オーダーでビームを停止することができる。   There are various types of beam stop mechanisms 103 of the irradiation system 101, and the time from when a stop signal is received until the beam is completely stopped (stop time) is different. The beam stop mechanism 103 in the present embodiment assumes an electromagnet beam shutter, and stops the output of the neutron beam by applying a strong magnetic field to the proton beam and repelling the proton beam. In this case, the beam can be stopped on the order of several microseconds after receiving the stop signal.

しかし、機械式のコンクリートシャッターなどでは、数秒オーダーの時間が必要な場合もある。そのため、上記の冗長ユニット制御部3で生成された再起動開始信号3aのタイミングより、実際に中性子ビームが完全に止まるタイミングが遅れる場合があり、その場合、まだ照射されている間にリブートが開始されるため、先述した多重障害が発生してしまう可能性がある。   However, a mechanical concrete shutter or the like may require a time on the order of several seconds. For this reason, the timing at which the neutron beam actually stops completely may be delayed from the timing of the restart start signal 3a generated by the redundant unit controller 3, and in this case, the reboot starts while still being irradiated. Therefore, there is a possibility that the above-described multiple failure may occur.

そこで、図3に示すように情報制御ユニットの再起動開始信号2c、2c'を生成する再起動制御部33の出力には、任意の遅延時間を設定可能な遅延素子36を設ける。もし、ビーム停止機構103の停止時間が、リブート開始タイミングより遅い場合、遅延素子36にはビーム停止機構103の応答時間を考慮した遅延時間を入力することで、完全にビームが停止した状態でリブートを開始することができる。   Therefore, as shown in FIG. 3, a delay element 36 capable of setting an arbitrary delay time is provided at the output of the restart control unit 33 that generates the restart start signals 2c and 2c ′ of the information control unit. If the stop time of the beam stop mechanism 103 is later than the reboot start timing, a delay time considering the response time of the beam stop mechanism 103 is input to the delay element 36, and the reboot is performed with the beam completely stopped. Can start.

ただし、上記構成においては遅延素子を設けることに限らず、例えば冗長ユニット制御部3の再起動制御部33をビームが完全に停止した後に再起動を開始するように制御して、再起動対象ユニットに再起動開始信号を送信するようにした構成でもよい。   However, the above configuration is not limited to the provision of the delay element. For example, the restart control unit 33 of the redundant unit control unit 3 is controlled so that restart is started after the beam is completely stopped, and the restart target unit Alternatively, a restart start signal may be transmitted.

図5は、本実施の形態(図1)におけるソフトエラー耐性評価方法の流れの例を示したフローチャートである。
まず、図示していないが、照射系101において中性子ビーム105aの出力条件を設定し、中性子ビーム105aの出力は停止した状態とする。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of the flow of the soft error tolerance evaluation method in the present embodiment (FIG. 1).
First, although not shown, the output condition of the neutron beam 105a is set in the irradiation system 101, and the output of the neutron beam 105a is stopped.

次に、中性子ビームライン下流に評価対象である電子装置1を設置し、電子装置1を起動する(S100)。
次に、必要に応じて初期設定などを行い、電子装置1の動作を開始する(S101)。ここで、動作というのは、実使用時と同様の処理を継続している状態を指す。また、出荷検証用のテストプログラムや、一般的なベンチマークプログラムを用いた動作状態も含まれる。
Next, the electronic device 1 to be evaluated is installed downstream of the neutron beam line, and the electronic device 1 is activated (S100).
Next, initialization is performed as necessary, and the operation of the electronic apparatus 1 is started (S101). Here, the operation indicates a state in which the same processing as in actual use is continued. In addition, an operation state using a test program for shipping verification and a general benchmark program is also included.

次に、制御端末106にてビーム停止信号106aを解除し、電子装置1への中性子ビーム105aの照射を開始する(S102)。照射中は、制御端末10を介して中性子ビーム105aが照射されている電子装置1の動作状態およびシステムエラー発生の有無を監視する(S103)。
ここで、ビーム照射中に、電子装置内の情報制御ユニット2または2'でエラーを検出した場合、電子装置1はエラーとなったユニットを特定し(S109)、例えばエラーのユニットが実行系の場合、待機系ユニットを実行系ユニットへ系切替を行う(S110)。
Next, the control terminal 106 cancels the beam stop signal 106a, and starts irradiating the electronic apparatus 1 with the neutron beam 105a (S102). During irradiation, the operating state of the electronic device 1 irradiated with the neutron beam 105a and the presence / absence of a system error are monitored via the control terminal 10 (S103).
Here, when an error is detected by the information control unit 2 or 2 ′ in the electronic apparatus during the beam irradiation, the electronic apparatus 1 identifies the unit in which the error has occurred (S109). For example, the error unit is the execution system. In this case, the standby system unit is switched to the active system unit (S110).

次に、電子装置1は、特定したエラーユニットの再起動処理を開始する。同時に、再起動開始信号のタイミングで、ビーム停止信号生成部4から出力されるビーム停止信号4aがHiレベルとなり、照射系101のビーム停止機構103では中性子ビームの出力を停止する(S111)。   Next, the electronic apparatus 1 starts a restart process for the identified error unit. At the same time, the beam stop signal 4a output from the beam stop signal generation unit 4 becomes Hi level at the timing of the restart start signal, and the beam stop mechanism 103 of the irradiation system 101 stops the output of the neutron beam (S111).

エラーユニットの再起動が完了すると(S112)、電子装置1のビーム停止信号生成部から出力されるビーム停止信号4aがLoレベルとなり、照射系101のビーム停止機構103では中性子ビームの出力を再開し(S113)、ソフトエラーの観測を継続する。
つまり、エラーユニットの再起動が行われる場合、再起動時間をパルス幅で表したビーム停止信号77aに従って、自動で中性子ビームの照射を停止する。
When the restart of the error unit is completed (S112), the beam stop signal 4a output from the beam stop signal generation unit of the electronic apparatus 1 becomes Lo level, and the beam stop mechanism 103 of the irradiation system 101 restarts the output of the neutron beam. (S113), observation of soft error is continued.
That is, when the error unit is restarted, the irradiation of the neutron beam is automatically stopped according to the beam stop signal 77a in which the restart time is represented by the pulse width.

次に、照射中に、電子装置1において多重障害など、再起動でも復旧できないシステムエラーが発生した場合(S104)、制御端末106にてビーム停止信号106aを照射系101のビーム停止機構103へ送信し、中性子ビームの出力を停止する(S105)。また、ソフトエラーの観測を一旦中断する。   Next, when a system error that cannot be recovered even by restarting, such as multiple faults, occurs in the electronic apparatus 1 during irradiation (S104), the control terminal 106 transmits a beam stop signal 106a to the beam stop mechanism 103 of the irradiation system 101. Then, the output of the neutron beam is stopped (S105). Also, the observation of soft errors is temporarily suspended.

次に、電子装置1からその時のシステムのステータスを含め、エラーに関連する情報を全て回収する(S106)。エラー情報を回収したら、電子装置全体を再起動する(S107)。   Next, all the information related to the error including the status of the system at that time is collected from the electronic device 1 (S106). After collecting the error information, the entire electronic device is restarted (S107).

次に、再度計測を実施するのであれば、S101へ戻ってソフトエラー評価を継続する(S108)。一般的には、このフローを繰り返し、数回〜数十回のエラー情報を取得する。再計測をしない場合は、本ソフトエラー評価を終了とする。   Next, if the measurement is to be performed again, the process returns to S101 to continue the soft error evaluation (S108). In general, this flow is repeated, and error information is acquired several times to several tens of times. If re-measurement is not performed, this software error evaluation ends.

なお、本実施例における冗長化構成の電子装置は、本実施例で示した筐体内部の情報制御ユニットが冗長化されている装置の他に、単体ボックス筐体型の装置のように、電子装置自体を複数台相互接続した冗長化構成も含まれる。   The electronic device having a redundant configuration in the present embodiment is not limited to the device in which the information control unit in the housing shown in the present embodiment is made redundant. A redundant configuration in which a plurality of devices are interconnected is also included.

以上に説明したように、本発明の実施例1であるソフトエラー耐性評価における電子装置、評価システム、および当該システムでソフトエラーを観測する方法によれば、中性子ビームの照射によって電子装置の内部ユニットでエラーが発生し、部分的な再起動処理が発生した場合に、電子装置側からその再起動期間をパルス幅で表したビーム停止信号を出力し、その信号に同期して照射系の中性子ビーム出力を自動停止することで、ソフトエラー加速試験特有の再起動中の多重エラーの発生を抑制し、ソフトエラー耐性評価の信頼性を向上することができる。   As described above, according to the electronic apparatus, the evaluation system, and the method for observing the soft error in the soft error tolerance evaluation according to the first embodiment of the present invention, the internal unit of the electronic apparatus is irradiated by neutron beam irradiation. When an error occurs and a partial restart process occurs, the electronic device outputs a beam stop signal that indicates the restart period as a pulse width, and synchronizes with that signal to emit the neutron beam of the irradiation system. By automatically stopping the output, it is possible to suppress the occurrence of multiple errors during restart unique to the soft error acceleration test and improve the reliability of the soft error tolerance evaluation.

さらに、装置の優劣やソフトエラー対策の効果を短時間で正しく評価できることで、装置の信頼性向上につながる。また、装置の信頼性が上がることで保守コスト低減も期待できる。また、従来に比べて加速試験中に無駄にする多重エラー時の照射時間を削減できることで試験効率を向上し、つまりは評価コストの削減に貢献することができる。   Furthermore, the reliability of the apparatus can be improved by correctly evaluating the superiority of the apparatus and the effect of measures against soft errors in a short time. In addition, a reduction in maintenance costs can be expected as the reliability of the device increases. In addition, since the irradiation time at the time of multiple errors that are wasted during the accelerated test can be reduced as compared with the conventional case, the test efficiency can be improved, that is, the evaluation cost can be reduced.

以下では、FPGA(Field-Programmable Gate Array)において、内部の論理部を3重化多数決(TMR:Triple Modular Redundancy)構成とし、さらに、部分再構成機能によってエラーとなった論理部の自動復旧が可能な高信頼性FPGAについて、そのソフトエラー率を適切に測定することを可能とするソフトエラー耐性評価システムの例について図7〜9を用いて説明する。   In the following, in the FPGA (Field-Programmable Gate Array), the internal logic part has a triple majority redundancy (TMR) configuration, and the error can be automatically recovered by the partial reconfiguration function. An example of a soft error tolerance evaluation system capable of appropriately measuring the soft error rate of a highly reliable FPGA will be described with reference to FIGS.

図7は、本発明の実施例2である高信頼性FPGAを評価対象とした場合のソフトエラー耐性評価システムの構成例を示した図である。
本ソフトエラー耐性評価システムは、評価対象であるFPGA7と、中性子ビームを生成して評価対象に照射する照射系101で構成され、さらに、FPGA7から出力されるビーム停止信号77aを照射系101のビーム停止機構103に入力することで、FPGA内部の部分再構成の動作に同期して中性子ビーム105aを制御できる点を特徴としている。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a soft error tolerance evaluation system when a highly reliable FPGA according to the second embodiment of the present invention is an evaluation target.
This soft error tolerance evaluation system includes an FPGA 7 that is an evaluation target and an irradiation system 101 that generates a neutron beam and irradiates the evaluation target. Further, a beam stop signal 77a output from the FPGA 7 is used as a beam of the irradiation system 101. It is characterized in that the neutron beam 105a can be controlled in synchronization with the partial reconfiguration operation inside the FPGA by inputting to the stop mechanism 103.

また、本FPGA7で生成されるビーム停止信号77aは、実施例1のように再構成(実施例1では再起動)の完了に従い、当該再構成が完了するまでの間生成するのではなく、事前に再構成に要する時間を設定しておくタイマ方式で生成する点を特徴とする。
ソフトエラー評価方法の概要については実施例1と同じであるためここでは説明を省略する。また、照射系101の構成についても、実施例1の構成と同じであるためここでは説明を省略する。
Further, the beam stop signal 77a generated by the FPGA 7 is not generated until the reconfiguration is completed in accordance with the completion of the reconfiguration (restart in the first embodiment) as in the first embodiment. It is characterized in that it is generated by a timer method in which the time required for reconfiguration is set.
Since the outline of the soft error evaluation method is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted here. Also, the configuration of the irradiation system 101 is the same as the configuration of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.

本評価対象のFPGA7は、3重化された同一の論理部71と、多数決判定部74と、部分再構成制御部75と、ビーム停止信号生成部77と、遅延部78と、再構成時間設定レジスタ76によって構成され、論理部71と、多数決判定部74でTMRを構成している。論理部71は3つとも同一の論理回路であり、具体的な処理についてはここでは省略するが、各論理部は入力信号7aに対して同一の処理を行う。各論理部の処理結果71a、71b、71cは多数決判定部74に入力され、多数決の結果が出力信号7bとしてFPGA7の外部に出力される。   The FPGA 7 to be evaluated includes the same triple logic unit 71, majority decision determination unit 74, partial reconfiguration control unit 75, beam stop signal generation unit 77, delay unit 78, and reconfiguration time setting. The TMR is configured by the register 76 and the logic unit 71 and the majority decision determining unit 74. The three logic units 71 are the same logic circuit, and although specific processing is omitted here, each logic unit performs the same processing on the input signal 7a. The processing results 71a, 71b, 71c of each logic unit are input to the majority decision determination unit 74, and the result of the majority decision is output to the outside of the FPGA 7 as an output signal 7b.

また、多数決判定部74はエラー検出機能を有する。各論理部からの入力データの多数決をとるが、3つの入力データをそれぞれ比較することで、異常データを出力している論理回路部がどれかを特定できる。多数決判定部74においてエラー状態の論理部が検出された場合、その論理部を特定できる情報を含んだエラー検出信号74aを再構成制御部75へ送信する。   The majority decision determination unit 74 has an error detection function. The majority of the input data from each logic part is taken. By comparing the three input data, it is possible to identify which logic circuit part is outputting abnormal data. When an error state logic unit is detected in the majority decision determination unit 74, an error detection signal 74 a including information that can specify the logic unit is transmitted to the reconfiguration control unit 75.

再構成制御部75は、多数決判定部74からのエラー検出信号74aを受信すると、まず再構成開始信号75dをビーム停止信号生成部77へ送信する。次に、エラーとなった論理部に対し再構成信号を、遅延部78を介して送信し、エラー状態の論理部のみを部分再構成処理によって自動復旧させる。   When receiving the error detection signal 74 a from the majority decision determination unit 74, the reconstruction control unit 75 first transmits a reconstruction start signal 75 d to the beam stop signal generation unit 77. Next, a reconfiguration signal is transmitted to the logic unit in error via the delay unit 78, and only the logic unit in the error state is automatically recovered by the partial reconfiguration process.

再構成信号75a〜75cは、先述したように完全にビームが停止してから再構成を開始できるように、遅延部78にはビーム停止機構の停止時間を考慮した遅延時間を設定する。例えば、論理部(1)71の出力がエラーと判定された場合、論理部(1)71に対して再構成信号75aを送信し、再構成を開始する。   As described above, the reconfiguration signals 75a to 75c set a delay time in consideration of the stop time of the beam stop mechanism in the delay unit 78 so that the reconfiguration can be started after the beam is completely stopped. For example, when the output of the logic unit (1) 71 is determined to be an error, the reconfiguration signal 75a is transmitted to the logic unit (1) 71, and reconfiguration is started.

図8は、本発明の実施例2におけるビーム停止信号生成部77の構成例を示した図である。ビーム停止信号生成部77は、パルス生成部80とタイマ81で構成される。ここでタイマ81は設定された初期値から1クロックサイクル毎にダウンカウントするダウンカウンタとする。   FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the beam stop signal generation unit 77 in the second embodiment of the present invention. The beam stop signal generator 77 includes a pulse generator 80 and a timer 81. Here, the timer 81 is a down counter that counts down every clock cycle from the set initial value.

タイマ81には、再構成時間設定レジスタ76に設定された時間情報76aが入力されており、この時間情報がカウンタの初期値となる。パルス生成部80は、実施例1に示したパルス生成部41と同じ動作をする。   The timer 81 receives the time information 76a set in the reconfiguration time setting register 76, and this time information becomes the initial value of the counter. The pulse generation unit 80 performs the same operation as the pulse generation unit 41 shown in the first embodiment.

パルス生成部80は、再構成制御部75からの再構成開始信号75dを受信すると、ビーム停止信号77aの出力はHiレベルとなる。同時に再構成開始信号75dを受信したタイマ81はダウンカウントを開始し、カウンタが0になるとカウント終了信号81aがパルス生成部80に入力され、ビーム停止信号77aがLoレベルに戻る。つまり、再構成を開始してからタイマに設定したサイクルだけビーム停止信号を生成する。パルス生成までの動作例を図中のタイミングチャートに示す。   When the pulse generator 80 receives the reconstruction start signal 75d from the reconstruction controller 75, the output of the beam stop signal 77a becomes Hi level. At the same time, the timer 81 that has received the reconstruction start signal 75d starts counting down. When the counter reaches 0, the count end signal 81a is input to the pulse generator 80, and the beam stop signal 77a returns to the Lo level. That is, the beam stop signal is generated for the cycle set in the timer after the start of reconstruction. An operation example up to pulse generation is shown in a timing chart in the figure.

また、図7に示すFPGA7の入出力信号7a、7bは、図示していないが別の回路または制御端末70に接続されている。制御端末70からGUIを介して、FPGAのコンフィグレーションの他、内部のメモリや再構成時間設定レジスタ76を含むレジスタへのリード/ライト、中性子ビーム照射中の動作状態の監視や、出力信号7bの期待値判定などを行う。   Further, the input / output signals 7a and 7b of the FPGA 7 shown in FIG. 7 are connected to another circuit or control terminal 70 (not shown). From the control terminal 70 via the GUI, in addition to the configuration of the FPGA, reading / writing to the internal memory and the register including the reconfiguration time setting register 76, monitoring of the operating state during neutron beam irradiation, and the output signal 7b Perform expected value determination.

図9は、本実施例2におけるソフトエラー耐性評価方法の流れの例を示したフローチャートである。
まず、フロー上に図示していないが、照射系101において中性子ビーム105aの出力条件を設定し、ビームは停止した状態とする。次に、中性子ビームライン下流に評価対象であるFPGA7を設置し、FPGA7を起動する(S200)。
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the flow of the soft error tolerance evaluation method according to the second embodiment.
First, although not shown in the flow, the output condition of the neutron beam 105a is set in the irradiation system 101, and the beam is stopped. Next, the FPGA 7 to be evaluated is installed downstream of the neutron beam line, and the FPGA 7 is activated (S200).

次に、必要に応じてFPGAのプログラミングや初期設定などを行い、FPGA7の動作を開始する(S201)。ここで、動作というのは、実使用時と同様の処理を継続している状態を指す。また、出荷検証用のテストプログラムや、一般的なベンチマークプログラムを用いた動作状態も含まれる。   Next, programming or initial setting of the FPGA is performed as necessary, and the operation of the FPGA 7 is started (S201). Here, the operation indicates a state in which the same processing as in actual use is continued. In addition, an operation state using a test program for shipping verification and a general benchmark program is also included.

次に、制御端末107にてビーム停止信号107aを解除し、FPGA7への中性子ビーム105aの照射を開始する(S202)。ここで、照射中にFPGA内部の論理部でエラーが検出された場合(S203)、FPGA7は、特定したエラー状態の論理部の部分再構成処理を開始する。同時に、再構成開始のタイミングで、ビーム停止信号生成部77から出力されるビーム停止信号4がHiレベルとなり、照射系101のビーム停止機構103では中性子ビーム105aの出力を停止する(S209)。   Next, the beam stop signal 107a is canceled at the control terminal 107, and irradiation of the neutron beam 105a to the FPGA 7 is started (S202). Here, when an error is detected in the logic unit inside the FPGA during irradiation (S203), the FPGA 7 starts a partial reconfiguration process of the logic unit in the specified error state. At the same time, the beam stop signal 4 output from the beam stop signal generator 77 becomes Hi level at the reconstruction start timing, and the beam stop mechanism 103 of the irradiation system 101 stops the output of the neutron beam 105a (S209).

エラー状態の論理部の再構成が完了したら(S210)、次に、ビーム停止信号生成部77から出力されるビーム停止信号77aがLoレベルとなり、照射系101のビーム停止機構103では中性子ビームの出力を再開し(S211)、ソフトエラーの観測を継続する。つまり、FPGA内部で再構成が行われる場合、再構成時間をパルス幅で表したビーム停止信号77aに従って、自動で中性子ビームの照射を停止する。   When the reconfiguration of the error state logic unit is completed (S210), the beam stop signal 77a output from the beam stop signal generation unit 77 becomes Lo level, and the beam stop mechanism 103 of the irradiation system 101 outputs the neutron beam. Is resumed (S211), and the observation of the soft error is continued. That is, when the reconstruction is performed inside the FPGA, the irradiation of the neutron beam is automatically stopped according to the beam stop signal 77a in which the reconstruction time is represented by the pulse width.

次に、照射中に、FPGA7のシステムエラーが発生した場合(S204)、制御端末107からビーム停止信号107aを照射系101のビーム停止機構103へ送信し、中性子ビーム105aの出力を停止する(S205)。また、ソフトエラーの観測を一旦中断する。   Next, when a system error of the FPGA 7 occurs during irradiation (S204), a beam stop signal 107a is transmitted from the control terminal 107 to the beam stop mechanism 103 of the irradiation system 101, and the output of the neutron beam 105a is stopped (S205). ). Also, the observation of soft errors is temporarily suspended.

ここでのシステムエラーとは、多数決判定部74からの出力が期待値と異なるようなエラーや、論理部の多重エラーなどを表す。FPGA特有のコンフィギュレーションメモリにおけるソフトエラーによってプログラミングされた回路情報が破壊されることで発生する。この場合、FPGA7の現行ステータスを含め、エラーに関連する情報を全て回収する(S206)。   Here, the system error represents an error in which the output from the majority decision determination unit 74 is different from an expected value, a multiple error in the logic unit, or the like. This is caused by destruction of circuit information programmed by a soft error in a configuration memory unique to the FPGA. In this case, all information related to the error is collected including the current status of the FPGA 7 (S206).

エラー情報を回収したら、FPGA7の全体再構成を実行する(S207)。次に、再度計測を実施するのであれば、S201へ戻って同様にソフトエラー評価を継続する。一般的には、このフローを繰り返し、数回〜数十回のエラー情報を取得する。
再計測をしない場合は、本ソフトエラー評価を終了とする(S208)。
When the error information is collected, the entire FPGA 7 is reconfigured (S207). Next, if the measurement is performed again, the process returns to S201 and the soft error evaluation is continued in the same manner. In general, this flow is repeated, and error information is acquired several times to several tens of times.
When the re-measurement is not performed, the soft error evaluation is ended (S208).

ここで、本実施例のビーム停止信号生成部77におけるタイマ81はダウンカウンタの他にアップカウンタで構成してもよい。またタイマに設定する時間情報76aは、複数の時間情報から選択できる構成でも良い。また、再構成時間設定レジスタは1つに限らず複数の時間を設定できる構成でも良い。   Here, the timer 81 in the beam stop signal generation unit 77 of the present embodiment may be configured by an up counter in addition to the down counter. The time information 76a set in the timer may be configured to be selected from a plurality of time information. Further, the number of reconstruction time setting registers is not limited to one, and a configuration in which a plurality of times can be set may be used.

以上に説明したように、本発明の実施例2に記載のソフトエラー耐性評価における電子装置、評価システム、および当該システムでソフトエラーを観測する方法によれば、中性子ビームを照射することで、TMR構成のFPGAの論理部でエラーが発生し、部分的な再構成処理が発生した場合に、FPGA側からその再構成時間をパルス幅で表したビーム停止信号を出力し、その信号に同期して照射系の中性子ビーム出力を自動停止することで、ソフトエラー加速試験特有の再構成中の多重エラーの発生を抑制し、ソフトエラー耐性評価の信頼性を向上することができる。   As described above, according to the electronic apparatus, the evaluation system, and the method for observing the soft error in the soft error tolerance evaluation described in the second embodiment of the present invention, the TMR is irradiated with the neutron beam. When an error occurs in the logic part of the FPGA of the configuration and a partial reconfiguration process occurs, a beam stop signal indicating the reconfiguration time in pulse width is output from the FPGA side and synchronized with the signal. By automatically stopping the neutron beam output of the irradiation system, it is possible to suppress the occurrence of multiple errors during reconstruction specific to the soft error acceleration test and improve the reliability of the soft error tolerance evaluation.

さらに、装置の優劣やソフトエラー対策の効果を短時間で正しく評価できることで、装置の信頼性向上につながる。また、装置の信頼性が上がることで保守コスト低減も期待できる。また、従来に比べて加速試験中に無駄にする多重エラー時の照射時間を削減できることで試験効率を向上し、つまりは評価コストの削減に貢献することができる。   Furthermore, the reliability of the apparatus can be improved by correctly evaluating the superiority of the apparatus and the effect of measures against soft errors in a short time. In addition, a reduction in maintenance costs can be expected as the reliability of the device increases. In addition, since the irradiation time at the time of multiple errors that are wasted during the accelerated test can be reduced as compared with the conventional case, the test efficiency can be improved, that is, the evaluation cost can be reduced.

本発明の実施例3においては、ソフトエラー耐性評価システムにおけるビーム停止信号生成部を高耐性化した例について説明する。   In the third embodiment of the present invention, an example in which the beam stop signal generation unit in the soft error tolerance evaluation system is made highly resistant will be described.

ソフトエラー耐性評価システムにおけるビーム停止信号生成部4は、加速された環境放射線の影響によって、評価中に誤ってビーム停止信号を出力するなどの誤作動をしない、つまり、その他の構成要素に比べてソフトエラー耐性が高いことが望ましい。   The beam stop signal generation unit 4 in the soft error tolerance evaluation system does not malfunction such as erroneously outputting a beam stop signal during evaluation due to the influence of accelerated environmental radiation, that is, compared with other components. High soft error tolerance is desirable.

図6に、環境放射線に対する耐性を向上させたビーム停止信号生成部の構成の一例を示す。図6に示すビーム停止信号生成部400はパルス生成部41を3重化多数決(TMR:Triple Modular Redundancy)構成としたもので、3つのパルス生成部41と多数決判定部60で構成する。1つのパルス生成部41で誤作動しても、他の2つのパルス生成部41'〜41''が正常出力であれば多数決判定部60によって誤った出力はマスクされ、正常なビーム停止信号を出力することができる。   FIG. 6 shows an example of the configuration of a beam stop signal generator that has improved resistance to environmental radiation. A beam stop signal generation unit 400 shown in FIG. 6 has a pulse generation unit 41 having a triple majority redundancy (TMR) configuration, and includes three pulse generation units 41 and a majority determination unit 60. Even if one pulse generation unit 41 malfunctions, if the other two pulse generation units 41 ′ to 41 ″ are normal outputs, the majority output determination unit 60 masks the erroneous output and outputs a normal beam stop signal. Can be output.

また、図6では、ビーム停止信号生成部をTMR構成にすることで誤ったビーム停止信号が出力されることを抑制しているが、ビーム停止信号生成部4の機能を、情報制御ユニット2に比べて相対的にソフトエラーの起こりにくい半導体デバイスで構成しても良い。放射線起因のソフトエラーは半導体プロセスの微細化に伴い増加傾向にあるため、例えば、古い製造プロセス(数百ナノメートルオーダー)で製造された半導体デバイスで構成しても良い。また、ビーム停止信号生成部3を、ソフトエラー加速試験の際には中性子ビームが当たらない位置に離して配置できるよう、電子装置から着脱可能な外付けモジュールとして構成しても良い。   In FIG. 6, the beam stop signal generation unit is configured to have a TMR configuration to prevent an erroneous beam stop signal from being output. However, the function of the beam stop signal generation unit 4 is added to the information control unit 2. In comparison, a semiconductor device that is relatively less susceptible to soft errors may be used. Since soft errors due to radiation tend to increase with the miniaturization of semiconductor processes, for example, a semiconductor device manufactured by an old manufacturing process (on the order of several hundred nanometers) may be used. Further, the beam stop signal generation unit 3 may be configured as an external module that can be attached to and detached from the electronic device so that the beam stop signal generation unit 3 can be arranged away from the position where the neutron beam does not hit during the soft error acceleration test.

以上に説明したように、本発明の実施例3に記載のソフトエラー耐性評価における電子装置、評価システム、および当該システムでソフトエラーを観測する方法によれば、ビーム停止信号生成部自身の誤動作を低減することができ、ソフトエラー耐性評価の信頼性を向上することができる。   As described above, according to the electronic apparatus, the evaluation system, and the method for observing the soft error in the soft error tolerance evaluation described in the third embodiment of the present invention, the malfunction of the beam stop signal generation unit itself is detected. The reliability of the soft error tolerance evaluation can be improved.

さらに、装置の優劣やソフトエラー対策の効果を短時間で正しく評価できることで、装置の信頼性向上につながる。また、装置の信頼性が上がることで保守コスト低減も期待できる。また、従来に比べて加速試験中に無駄にする多重エラー時の照射時間を削減できることで試験効率を向上し、つまりは評価コストの削減に貢献することができる。   Furthermore, the reliability of the apparatus can be improved by correctly evaluating the superiority of the apparatus and the effect of measures against soft errors in a short time. In addition, a reduction in maintenance costs can be expected as the reliability of the device increases. In addition, since the irradiation time at the time of multiple errors that are wasted during the accelerated test can be reduced as compared with the conventional case, the test efficiency can be improved, that is, the evaluation cost can be reduced.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily described. However, the present invention is not limited to the one having all the configurations. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。   Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor. Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。   Further, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.

1,200…電子装置、2…情報制御ユニット、3…冗長ユニット制御部、4,77,400…ビーム停止信号生成部、10,70,106,107,201…制御端末、7…FPGA、21…ネットワークプロセッサ、22…パケット送受信部、23…メモリ、24…汎用プロセッサ、25…ステータスレジスタ、31…エラー監視部、32…ユニット切替部、33…再起動制御部、34…再起動開始命令部、35…再起動完了監視部、36,78…遅延部、41,80…パルス生成部、42…立上り検出回路、43…スタートストップ回路、60,74…多数決判定部、71…論理部、75…再構成制御部、76…再構成時間設定レジスタ、81…タイマ、101…照射系、102…加速器、103…ビーム停止機構、104…検出器、105…ターゲット、202…診断部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,200 ... Electronic device, 2 ... Information control unit, 3 ... Redundant unit control part, 4, 77, 400 ... Beam stop signal generation part 10, 70, 106, 107, 201 ... Control terminal, 7 ... FPGA, 21 Network processor 22 Packet transmission / reception unit 23 Memory 24 General-purpose processor 25 Status register 31 Error monitoring unit 32 Unit switching unit 33 Restart control unit 34 Restart start command unit 35 ... Restart completion monitoring unit, 36, 78 ... Delay unit, 41, 80 ... Pulse generation unit, 42 ... Rise detection circuit, 43 ... Start / stop circuit, 60, 74 ... Majority determination unit, 71 ... Logic unit, 75 ... reconfiguration controller, 76 ... reconfiguration time setting register, 81 ... timer, 101 ... irradiation system, 102 ... accelerator, 103 ... beam stop mechanism, 104 ... detector, 05 ... target, 202 ... diagnosis unit

Claims (20)

エラーを検出するエラー検出手段を備えた情報制御ユニットと、
前記情報制御ユニットのエラー情報を基に、エラーが生じた情報制御ユニットのリブート開始信号を送信するリブート制御部を有するユニット制御部と、
前記ユニット制御部からのリブート開始信号を検知し、リブート開始信号を検知した際に外部に信号を送信する信号送信部と、を有し、
前記情報制御ユニットにエラーが生じた際は、前記リブート開始信号により該情報制御ユニットがリブートされるとともに、前記信号送信部によって外部に信号が送信されることを特徴とする電子装置。
An information control unit having an error detection means for detecting an error;
Based on the error information of the information control unit, a unit control unit having a reboot control unit for transmitting a reboot start signal of the information control unit in which an error has occurred;
A signal transmission unit that detects a reboot start signal from the unit control unit and transmits a signal to the outside when the reboot start signal is detected;
When an error occurs in the information control unit, the information control unit is rebooted by the reboot start signal, and a signal is transmitted to the outside by the signal transmission unit.
前記信号送信部は、パルス信号生成部を有し、前記情報制御ユニットのリブート期間をパルス幅で表したパルス信号を送信することを特徴とする請求項1に記載の電子装置。   The electronic device according to claim 1, wherein the signal transmission unit includes a pulse signal generation unit, and transmits a pulse signal in which a reboot period of the information control unit is represented by a pulse width. 前記信号送信部は、複数のパルス信号生成部と、前記複数のパルス信号生成部で生成されたパルス信号に基づいてパルス信号送信の可否を多数決判定する多数決判定部とを、有し、
前記多数決判定部でパルス信号送信可であると判定された場合に、前記情報制御ユニットのリブート期間をパルス幅で表したパルス信号を送信することを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
The signal transmission unit includes a plurality of pulse signal generation units, and a majority decision determination unit that determines majority of pulse signal transmission based on the pulse signals generated by the plurality of pulse signal generation units,
2. The electronic device according to claim 1, wherein when the majority determination unit determines that the pulse signal can be transmitted, a pulse signal representing a reboot period of the information control unit in a pulse width is transmitted.
前記リブート制御部は、前記情報制御ユニットのリブート完了情報を基に信号を送信するリブート完了信号送信手段を有し、
前記信号送信部は、前記リブート制御部からのリブート開始信号とリブート完了信号送信手段からのリブート完了信号に基づいて、前記情報制御ユニットのリブート期間をパルス幅で表したパルス信号を送信することを特徴とする請求項2及び3のいずれか1項に記載の電子装置。
The reboot control unit has reboot completion signal transmission means for transmitting a signal based on reboot completion information of the information control unit,
The signal transmission unit transmits a pulse signal representing a reboot period of the information control unit in a pulse width based on a reboot start signal from the reboot control unit and a reboot completion signal from the reboot completion signal transmission unit. The electronic device according to claim 2, wherein the electronic device is characterized by the following.
前記信号送信部は、時間計測手段を備え、
前記時間計測手段は、前記リブート制御部からのリブート開始信号を検知した際に、設定された時間情報分の時間を計測し、
前記時間情報分の時間計測が終了した際に、前記パルス信号生成部へ時間計測完了信号を送信し、
前記リブート制御部からのリブート開始信号と前記時間計測手段からの時間計測完了信号とに基づいて、前記情報制御ユニットのリブート期間をパルス幅で表したパルス信号を送信することを特徴とする請求項2及び3のいずれか1項に記載の電子装置。
The signal transmission unit includes a time measurement unit,
The time measuring means measures the time for the set time information when detecting the reboot start signal from the reboot control unit,
When time measurement for the time information is completed, a time measurement completion signal is transmitted to the pulse signal generation unit,
The pulse signal representing a reboot period of the information control unit in a pulse width is transmitted based on a reboot start signal from the reboot control unit and a time measurement completion signal from the time measuring means. 4. The electronic device according to any one of 2 and 3.
前記リブート制御部は、前記情報制御ユニットへのリブート開始信号の送信を遅延させる遅延手段を有することを特徴とする請求項1に記載の電子装置。   The electronic device according to claim 1, wherein the reboot control unit includes a delay unit that delays transmission of a reboot start signal to the information control unit. 前記情報制御ユニットを複数備え、
前記ユニット制御部は、複数の情報制御ユニットにおける実行ユニットと待機ユニットの切替を行うとともに、ユニット切替が完了した際に前記リブート制御部へ信号を送信するユニット切替部と、
複数の情報制御ユニットのエラー情報を基に、前記ユニット切替部の切替開始制御を行うエラー監視部と、を有し、
前記リブート制御部は、前記ユニット切替部からの信号を検知した際にリブート開始信号を送信することを特徴とした請求項1に記載の電子装置。
A plurality of the information control units;
The unit control unit performs switching between an execution unit and a standby unit in a plurality of information control units, and a unit switching unit that transmits a signal to the reboot control unit when unit switching is completed,
An error monitoring unit that performs switching start control of the unit switching unit based on error information of a plurality of information control units;
The electronic device according to claim 1, wherein the reboot control unit transmits a reboot start signal when detecting a signal from the unit switching unit.
放射線ビームを照射する照射システムと、
エラーを検出するエラー検出手段を備えた情報制御ユニットと、
前記情報制御ユニットのエラー情報を基に、エラーが生じた情報制御ユニットのリブート開始信号を送信するリブート制御部を有するユニット制御部と、
前記ユニット制御部からのリブート開始信号を検知し、リブート開始信号を検知した際に前記照射システムに照射停止信号を送信する信号送信部と、を有する電子装置と、を備え、
前記情報制御ユニットにエラーが生じた際は、前記リブート開始信号により該情報制御ユニットがリブートされるとともに、前記信号送信部によって前記照射システムに照射停止信号が送信され、前記照射システムの照射が停止されることを特徴とするソフトエラー耐性評価システム。
An irradiation system for irradiating a radiation beam;
An information control unit having an error detection means for detecting an error;
Based on the error information of the information control unit, a unit control unit having a reboot control unit for transmitting a reboot start signal of the information control unit in which an error has occurred;
An electronic device having a signal transmission unit that detects a reboot start signal from the unit control unit and transmits an irradiation stop signal to the irradiation system when the reboot start signal is detected, and
When an error occurs in the information control unit, the information control unit is rebooted by the reboot start signal, and an irradiation stop signal is transmitted to the irradiation system by the signal transmission unit, and irradiation of the irradiation system is stopped. A soft error tolerance evaluation system characterized by
前記信号送信部は、パルス信号生成部を有し、前記情報制御ユニットのリブート期間をパルス幅で表したパルス信号を送信することを特徴とする請求項8に記載のソフトエラー耐性評価システム。   9. The soft error tolerance evaluation system according to claim 8, wherein the signal transmission unit includes a pulse signal generation unit, and transmits a pulse signal representing a reboot period of the information control unit by a pulse width. 前記信号送信部は、複数のパルス信号生成部と、前記複数のパルス信号生成部で生成されたパルス信号に基づいてパルス信号送信の可否を多数決判定する多数決判定部とを、有し、
前記多数決判定部でパルス信号送信可であると判定された場合に、前記情報制御ユニットのリブート期間をパルス幅で表したパルス信号を送信することを特徴とする請求項8に記載のソフトエラー耐性評価システム。
The signal transmission unit includes a plurality of pulse signal generation units, and a majority decision determination unit that determines majority of pulse signal transmission based on the pulse signals generated by the plurality of pulse signal generation units,
9. The soft error resistance according to claim 8, wherein when the majority decision determination unit determines that the pulse signal can be transmitted, a pulse signal representing a reboot period of the information control unit in a pulse width is transmitted. Evaluation system.
前記リブート制御部は、前記情報制御ユニットのリブート完了情報を基に信号を送信するリブート完了信号送信手段を有し、
前記信号送信部は、前記リブート制御部からのリブート開始信号とリブート完了信号送信手段からのリブート完了信号に基づいて、前記情報制御ユニットのリブート期間をパルス幅で表したパルス信号を送信することを特徴とする請求項9及び10のいずれか1項に記載のソフトエラー耐性評価システム。
The reboot control unit has reboot completion signal transmission means for transmitting a signal based on reboot completion information of the information control unit,
The signal transmission unit transmits a pulse signal representing a reboot period of the information control unit in a pulse width based on a reboot start signal from the reboot control unit and a reboot completion signal from the reboot completion signal transmission unit. The soft error tolerance evaluation system according to any one of claims 9 and 10, wherein
前記信号送信部は、時間計測手段を備え、
前記時間計測手段は、前記リブート制御部からのリブート開始信号を検知した際に、設定された時間情報分の時間を計測し、
前記時間情報分の時間計測が終了した際に、前記パルス信号生成部へ時間計測完了信号を送信し、
前記リブート制御部からのリブート開始信号と前記時間計測手段からの時間計測完了信号とに基づいて、前記情報制御ユニットのリブート期間をパルス幅で表したパルス信号を送信することを特徴とする請求項9及び10のいずれか1項に記載のソフトエラー耐性評価システム。
The signal transmission unit includes a time measurement unit,
The time measuring means measures the time for the set time information when detecting the reboot start signal from the reboot control unit,
When time measurement for the time information is completed, a time measurement completion signal is transmitted to the pulse signal generation unit,
The pulse signal representing a reboot period of the information control unit in a pulse width is transmitted based on a reboot start signal from the reboot control unit and a time measurement completion signal from the time measuring means. The soft error tolerance evaluation system according to any one of 9 and 10.
前記リブート制御部は、前記情報制御ユニットへのリブート開始信号の送信を遅延させる遅延手段を有し、前記照射システムが前記照射停止信号を受信して照射停止するまでの時間に応じて、前記情報制御ユニットへのリブート開始信号の送信を遅延させることを特徴とする請求項8に記載のソフトエラー耐性評価システム。   The reboot control unit includes delay means for delaying transmission of a reboot start signal to the information control unit, and the information depends on a time from when the irradiation system receives the irradiation stop signal until the irradiation stops. 9. The soft error tolerance evaluation system according to claim 8, wherein transmission of a reboot start signal to the control unit is delayed. 前記電子装置は前記情報制御ユニットを複数備え、
前記ユニット制御部は、複数の情報制御ユニットにおける実行ユニットと待機ユニットの切替を行うとともに、ユニット切替が完了した際に前記リブート制御部へ信号を送信するユニット切替部と、
複数の情報制御ユニットのエラー情報を基に、前記ユニット切替部の切替開始制御を行うエラー監視部と、を有し、
前記リブート制御部は、前記ユニット切替部からの信号を検知した際にリブート開始信号を送信すること特徴とした請求項8に記載のソフトエラー耐性評価システム。
The electronic device includes a plurality of the information control units,
The unit control unit performs switching between an execution unit and a standby unit in a plurality of information control units, and a unit switching unit that transmits a signal to the reboot control unit when unit switching is completed,
An error monitoring unit that performs switching start control of the unit switching unit based on error information of a plurality of information control units;
The soft error tolerance evaluation system according to claim 8, wherein the reboot control unit transmits a reboot start signal when detecting a signal from the unit switching unit.
放射線を照射して電子装置のソフトエラー耐性を評価するソフトエラー耐性評価方法であって、
放射線ビーム照射システムで放射線ビームを電子装置に照射する工程と、
電子装置のエラーを検出する工程と、
前記検出工程でエラーを検出した際に電子装置をリブートする工程と、
前記検出工程でエラーを検出した際に前記放射線ビーム照射システムのビーム照射を停止する工程と、を有するソフトエラー耐性評価方法。
A soft error resistance evaluation method for evaluating the soft error resistance of an electronic device by irradiating radiation,
Irradiating an electronic device with a radiation beam by a radiation beam irradiation system;
Detecting an error in the electronic device;
Rebooting the electronic device when an error is detected in the detection step;
And a step of stopping beam irradiation of the radiation beam irradiation system when an error is detected in the detection step.
前記ビーム照射を停止する工程は、電子装置のリブート開始から終了までの期間をパルス幅で表したパルス信号を生成する工程を有し、該パルス信号に応じて前記中性子ビーム照射システムのビーム照射を停止することを特徴とする請求項15に記載のソフトエラー耐性評価方法。   The step of stopping the beam irradiation includes a step of generating a pulse signal indicating a period from the start to the end of reboot of the electronic device by a pulse width, and the beam irradiation of the neutron beam irradiation system is performed according to the pulse signal. The soft error tolerance evaluation method according to claim 15, wherein the method is stopped. 前記パルス信号を生成する工程では複数のパルスを生成し、当該複数のパルス信号を基にビーム照射停止の可否を多数決判定することを特徴とする請求項16に記載のソフトエラー耐性評価方法。   The soft error tolerance evaluation method according to claim 16, wherein in the step of generating the pulse signal, a plurality of pulses are generated, and a majority decision is made as to whether or not beam irradiation can be stopped based on the plurality of pulse signals. 前記ビーム照射を停止する工程は、電子装置のリブート開始から完了するまでの期間においてビーム照射を停止することを特徴とする請求項15に記載のソフトエラー耐性評価方法。   16. The soft error resistance evaluation method according to claim 15, wherein the step of stopping the beam irradiation stops the beam irradiation in a period from the start to the completion of reboot of the electronic device. 電子装置のリブート開始から完了するまでの期間を予め設定された時間とし、リブート開始から時間を計測して、設定された時間が計測されたらビーム照射を停止することを特徴とする請求項15に記載のソフトエラー耐性評価方法。   The period from the start of reboot of the electronic device to completion is set as a preset time, the time is measured from the start of reboot, and beam irradiation is stopped when the set time is measured. The soft error tolerance evaluation method described. 前記電子装置をリブートする工程は、前記放射線ビーム照射システムのビーム照射が開始されてから実行することを特徴とする請求項15に記載のソフトエラー耐性評価方法。   The soft error tolerance evaluation method according to claim 15, wherein the rebooting of the electronic device is executed after beam irradiation of the radiation beam irradiation system is started.
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